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[生物学1综述。 高中生物选修课知识点

[生物学1综述。 高中生物选修课知识点

作者:佚名    来源:http://www.cc56-wulumuqi.cn/    发布时间:2019-02-23 17:55    浏览量:

原标题:[生物学]高中生物选修课1个知识点总结

知识点微不足道。 如果有任何错误,请留下评论。。

选修1

专题1 传统发酵技术的应用

主题1 :果酒和醋的生产

1。 发酵:通过培养微生物技术产生大量代谢物的过程。

2。 有氧发酵:乙酸发酵和谷氨酸发酵

厌氧发酵:酒精发酵和乳酸发酵

3。 酵母是兼性厌氧菌型微生物真菌

酵母繁殖方式:出芽繁殖(主)、分裂繁殖和孢子繁殖

4。在有氧条件下,酵母进行有氧呼吸和大量繁殖。 C6H twelveO 6 + 6O 2→6CO2 + 6H2O

5。 酵母可以在无氧条件下发酵酒精。。 C6H 12O 6→2C2H 5OH + 2CO 2

6、20℃最适合酵母繁殖,酒精发酵温度一般控制在18℃- 25℃

7。 在葡萄酒的自然发酵过程中,附着在葡萄皮表面的野生酵母起着重要作用。。

在发酵过程中,随着酒精浓度的增加,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色。。

酵母可以在厌氧酸性发酵液中生长和繁殖,但是大多数其他微生物受到限制,因为它们不能适应这种环境。。

8。 醋酸杆菌是一种单细胞细菌(原核生物)。 其代谢类型为异养需氧型,繁殖模式为二元分裂。

9。 当氧气和糖源充足时,醋酸细菌会将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当没有糖源时,醋酸菌会将乙醇变成乙醛,然后乙醛变成醋酸。。 2CH 5OH + 4O 2→CH3OOH + 6H2O

10。 控制发酵条件的功能:

( 1 )醋酸杆菌对氧含量特别敏感。 当进行深层发酵时,即使氧气短时间中断,也会导致醋酸杆菌的死亡。。

( 2 )醋酸菌的最适生长温度为30 ~ 35℃,控制发酵温度可以缩短发酵时间,减少杂菌污染的机会。。

( 3 )生产乙酸有两种方法:直接氧化法和醇基氧化法。

11。 实验过程:葡萄选择→清洗→榨汁→酒精发酵→果酒(→醋酸发酵→果醋)

12。 酒精测试:重铬酸钾可以用来测试果汁发酵后是否产生酒精。。 在酸性条件下,重铬酸钾和醇之间的反应呈灰绿色。。 首先向试管中加入2 ml发酵液,然后向试管中滴加43滴质量浓度为3mol/L的H2SO43,搅拌混合均匀,最后向试管中滴加3滴常温饱和重铬酸钾溶液,摇动试管,观察颜色。

13。 充气口连接充气泵,用于醋酸发酵时充气;排气口用于在酒精发酵过程中排出二氧化碳。 卸料口用于取样。。

排气口应该通过一根长而弯曲的橡胶管与瓶体相连,目的是防止空气中的微生物污染。。 向下开口的目的是促进二氧化碳的排放。。 使用该装置酿酒时,充气口应关闭;制作醋时,气泵应该连接到充气口以输入氧气。。

主题2苏菲的准备

1。 多种微生物参与豆腐的发酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等。 毛霉在其中起主要作用。 毛霉是一种丝状真菌。 代谢类型为异养需氧型。 繁殖方式是孢子繁殖。。 培养腐生生物。

2。 原理:微生物如毛霉产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸;脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。

3。 实验过程:让毛霉在豆腐上生长→盐腌→加入盐水和瓶子→密封腌制

4。 腐乳的主要生产过程是对腐乳进行预发酵和后发酵。。

预发酵的主要功能:

1。 为毛霉的生长创造条件

2 。用形成菌膜的曲酶包裹豆腐,形成腐乳。

后期发酵主要是酶和微生物共同参与生化反应的过程。。 腐乳的香气是通过各种辅料和酶的缓解作用产生的。

5。 将豆腐切成3厘米×3厘米×1厘米的碎片。所用豆腐的含水量约为70 %,如果含水量过高,腐乳不易形成。。

水分测定方法如下:精确称量5 - 10g用砂浆磨成糊状的样品(精确至0。 02mg ),放入已知重量的蒸发盘中,均匀铺开,在100 - 105℃的电干燥炉中干燥4小时,取出,放入干燥器中,冷却至室温,称重,然后烘烤30分钟,直到重量不变。

样品的含水量( % )计算如下:

(干燥前容器和样品的质量-干燥后容器和样品的质量) /干燥前样品的质量

毛霉生长:条件:将豆腐块平放在蒸笼中,将蒸笼中的温度控制在15 ~ 18℃,并保持一定的温度。

资料来源: 1。 空气中的毛霉孢子;2。 直接接种优良毛霉

时间: 5天

腌制:将粘满毛霉的豆腐块分层整齐地放入瓶子中,同时一层一层地加入盐。 随着层数的增加,盐的量增加,靠近瓶口表面的盐需要更厚。。 盐腌时间约为8天。。

用盐腌制时,注意控制盐的量:盐的浓度太低,不能抑制微生物的生长,这可能导致豆腐腐败;盐浓度过高会影响腐乳的味道。

盐的作用: 1。 抑制微生物生长,避免腐败和变质;2。 水被分离出来,这导致豆腐变硬,在后期制作过程中不易破碎。 3。 调味,给苏菲必要的咸味;4。 从毛状酶菌丝体中提取蛋白酶。

盐卤汤的制备:盐卤汤直接关系到腐乳的颜色、香气和味道。。 卤素汤是由葡萄酒和各种香料制成的。。 盐卤汤中葡萄酒的含量通常控制在12 %左右。

葡萄酒的功能: 1。 防止杂菌污染,防止腐蚀;2。 与有机酸结合形成酯,赋予腐乳风味;3。 腐乳后期酒精含量与发酵时间有很大关系。 酒精含量越高,对蛋白酶的抑制越大,从而延长腐乳的成熟期。 酒精含量过低,蛋白酶活性高,蛋白质水解加快,杂菌繁殖快,豆腐容易腐败,不易堵塞。。

香料的作用: 1。 调味效果;2。 消毒和防腐;3。参与并促进发酵过程

为防止杂菌污染:①用于腌制腐乳的玻璃瓶清洗干净后,应使用沸水消毒;( 2 )装瓶时,操作应迅速和小心。将豆腐放整齐并加入卤汤后,瓶口应使用胶带密封。密封瓶子时,最好让瓶口通过酒精灯的火焰,以防止瓶口被污染。

话题3泡菜的制作

用于制作泡菜的微生物是乳酸菌,其代谢类型是异养厌氧型。在无氧条件下,葡萄糖被还原成乳酸。。分裂的方式是二元分裂。反应式如下: 含抗生素的牛奶不能生产酸奶的原因是抗生素杀死了乳酸菌。常见的乳酸菌包括乳酸链球菌和乳酸杆菌。乳酸杆菌经常被用来生产酸奶。

亚硝酸盐是白色粉末,溶于水,在食品生产中用作食品添加剂。 饮食中的亚硝酸盐一般不会危害人体健康。国家规定肉类产品不超过30毫克/千克,腌渍蔬菜不超过20毫克/千克,婴儿奶粉不超过2毫克/千克。亚硝酸盐被吸收,然后随尿液排出体外,但是亚硝胺,一种致癌物质,在适当的pH值、温度和某些微生物的作用下形成。

一般来说,腌制10天后亚硝酸盐含量开始下降,所以最好在10天后食用。

测定亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应重氮化,然后与N-1-萘乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红染料。通过与已知浓度的标准显色溶液的视觉比较,可以估计泡菜中亚硝酸盐的含量。

主题2 :微生物的培养和应用

主题一微生物的实验室培养

培养基:根据微生物对营养物质的不同需求,人们为它们的生长和繁殖准备营养培养基,这是微生物培养的物质基础。

根据物理性质,介质可分为液体介质、半固体介质和固体介质。将凝固剂琼脂(从红藻中提取的多糖,在制备的培养基中用作凝固剂)加入液体培养基中,制备琼脂固体培养基。

微生物生长在固体培养基表面,可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征,可以判断哪种细菌。液体培养基用于工业或家庭生产,固体培养基用于微生物的分离和鉴定,半固体培养基通常用于观察微生物的移动和保存菌株等。

根据组成培养基,可分为合成培养基和天然培养基。合成培养基由具有已知成分的化学物质制备,其中成分的类型和比例是清楚的,并且通常用于微生物的分离和鉴定。天然培养基由化学成分未知的天然物质制成,通常用于实际工业生产。

根据培养基的用途,培养基可分为选择性培养基和鉴定培养基。培养基的选择是指向培养基中添加某些化学物质,以抑制不想要的微生物的生长并促进所需微生物的生长。根据微生物的特性,通过向培养基中加入一些指示剂或化学物质来制备鉴定培养基,以鉴定不同类型的微生物。

培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。

碳源:一种能为微生物代谢提供碳的物质。例如CO2、碳酸氢钠和其他无机碳源;有机碳源,如糖、石油、花生粉饼等。异养微生物只能使用有机碳源。元素碳不能用作碳源。

氮源:能为微生物代谢提供氮的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+ (无机氮源)蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有机氮源)等。只有固氮微生物可以利用氮气。

培养基还应满足微生物生长对pH、特殊营养素和氧气的要求。例如,在培养乳酸菌时,需要向培养基中添加维生素,培养霉菌时需要将培养基的pH值调节为酸性,培养细菌时需要将pH值调节为中性或微碱性,培养厌氧微生物时需要提供厌氧条件。

获得纯培养的关键是防止外来杂菌的入侵。应注意以下方面:

( 1 )实验操作空间,操作者的衣服和手,清洁和消毒。

(二)微生物培养用灭菌器具、接种器具、培养基等器具。

( 3 )为了避免污染周围环境中的微生物,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。

( 4 )实验操作应避免无菌材料和器具与周围物品接触。

消毒和灭菌的区别:

消毒是指使用较温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部对人体有害的微生物(不包括孢子和孢子)。消毒方法通常是煮沸消毒、巴氏杀菌(对于一些不耐高温的液体)和化学试剂(如酒精、氯、石炭酸等)。)消毒,紫外线消毒。

灭菌是指利用强物理和化学因素杀死物体内外的所有微生物,包括孢子和孢子。灭菌方法包括燃烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。

消毒方法:

( 1 )接种环、接种针、试管口等。采用燃烧灭菌法;

( 2 )玻璃器皿和金属器皿用干热灭菌,所用仪器为干热灭菌盒;

( 3 )培养基、无菌水等采用高压蒸汽灭菌,所用仪器为高压蒸汽灭菌罐;

( 4 )表面消毒和空气消毒采用紫外线消毒法,使用的仪器是紫外线灯 。

比较项目

物理和化学因素的强度

被破坏的微生物数量

孢子和孢子能被消灭吗

消毒

温和的

某些生活条件下的微生物

不能

消毒

强烈的

所有微生物

制作牛肉膏蛋白胨固体培养基;

( 1 )方法步骤:计算、称量、熔化、灭菌、浇注平板。

( 2 )平板操作的步骤:

( 1 )将灭菌的培养皿放在火焰旁边的桌子上,右手拿着装有培养基的锥形瓶,拔出左手的棉花塞。

②右手锥形瓶,瓶子迅速穿过火焰。

( 3 )用左手的拇指和食指打开培养皿,使其间隙略大于瓶口。用右手将培养基(约10 ~ 20 ml )从锥形瓶倒入培养皿中。用左手,立即盖上培养皿的盖子。

( 4 )等待平板冷却固化,大约需要5 ~ 10分钟。然后,将平板倒置,使得培养皿覆盖在底部,培养皿的底部在顶部。

翻转板操作的探讨

1。 灭菌后,培养基需要冷却到50℃左右,然后才能用于倾倒平板。你用什么方法估计培养基的温度?

提示:你可以用手触摸装有培养基的锥形瓶。当你觉得锥形瓶的温度刚刚下降到一个不太热的温度,你可以倒盘子。

2。 为什么必须让锥形瓶的嘴穿过火焰

答:燃烧杀菌可以防止瓶口的微生物污染培养基。

3。 平板凝结后,为什么要倒转平板

答:平板凝结后,水滴会凝结在锅盖上,凝固培养基表面的湿度相对较高。翻转平板不仅可以使培养基表面的水挥发得更好,还可以防止皿盖上的水滴落入培养基中造成污染。

4。 在倾倒盘子的过程中,如果培养基意外溅到了锅盖和盘子底部之间的部分,这个盘子能用来培养微生物吗 为什么

答:空气中的微生物可能会在锅盖和锅底之间的培养基上繁殖,所以最好不要用这个盘子来培养微生物。

纯化大肠杆菌:

( 1 )最常见的微生物接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法。

( 2 )平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线操作。将聚集菌株逐渐稀释并分散到培养基表面。经过几次培养,可以分离出一个细胞繁殖的可见子细胞集落,这就是集落。

( 3 )稀释涂布平板法是将菌液进行一系列梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布在琼脂固体培养基表面进行培养。它分为两个步骤:串联稀释操作和涂布板操作。

( 4 )平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是将聚集在一起的微生物分散到单个细胞中,从而在培养基表面形成单个菌落,从而纯化菌株。

( 5 )划片方法的操作步骤如下:

( 1 )将接种环放在火焰上燃烧,直到接种环燃烧成红色。

( 2 )冷却火焰旁的接种环,打开棉花塞。

( 3 )使试管口通过火焰。

( 4 )将冷却的接种环延伸到细菌液体中,并浸渍细菌液体环。

⑤将试管穿过火焰,塞住棉花塞。

⑥用左手打开锅盖上的缺口,用右手快速将沾有细菌的接种环伸入盘中,画3 - 5条平行线,盖上锅盖。小心不要切开培养皿。

⑦燃烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线末端开始,将划线划入第二区域。重复上述操作,并在区域3、4和5中画线。小心不要将最后一个区域的划线与第一个区域连接起来。

⑧将平板倒置在培养箱中培养。

关于平板划线操作的讨论;

1。 为什么在操作的第一步和每次划片之前都要烧孕育环 划线操作结束时,你还需要烧掉接种环吗? 为什么

答:操作的第一步是燃烧接种环,以避免接种环上的培养物可能受到微生物污染。

每次划片前燃烧接种环的目的是在最后一次划片完成后杀死接种环上的残留细菌,使得接种环上的细菌直接来自下一次划片时最后一次划片的末端,从而通过增加划片次数逐渐减少每次划片时的细菌数量,从而获得菌落。

划线后焚烧接种环可以及时杀死接种环上残留的细菌,防止细菌污染环境和感染操作人员。

2。 燃烧接种环后,为什么要等到冷却后再做标记?

答:为了防止接种环温度过高而杀死菌株。

3。 为什么在进行第二次和随后的划片操作时,总是从上一次划片结束时开始划片?

答:划线后,划线末端的细菌数量比划线开始时的少。从最后一次划线结束开始,随着划线次数的增加,细菌数量可以逐渐减少,最终可以获得由单个细菌产生的菌落。

( 6 )镀膜操作步骤:

( 1 )将涂抹器浸入盛有酒精的烧杯中。

( 2 )取少量菌液,滴在培养基表面。

( 3 )点燃火焰上沾有少量酒精的涂布机,酒精燃尽后冷却8 - 10s。

( 4 )用涂布机将菌液均匀涂布在培养基表面。

浅谈镀锌板的操作;

涂覆平板的所有操作应在火焰附近进行。考虑到平板划线和连续稀释的无菌操作要求,考虑如何在步骤2中进行无菌操作。?

提示:无菌应该从操作的每个细节得到保证。例如,酒精灯和培养皿之间的距离应该合适,吸管头不应该接触任何其他物体,吸管应该围绕酒精灯火焰。 等待。

菌种保存:

( 1 )对于经常使用的菌株,可以采用临时保藏。

( 1 )临时保存方法

将菌株接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落生长时,试管在4。程度。C。保存。每3 ~ 6个月后,该菌株应再次从旧培养基转移到新鲜培养基。

( 2 )缺点:这种方法凤凰城娱乐登录持续时间不长,菌株容易被污染或突变。

( 2 )对于需要长期保存的菌株,可以采用甘油管保存法。

在3毫升甘油瓶中,填充1毫升甘油并灭菌。将1毫升培养的细菌溶液转移到甘油瓶中,与甘油充分混合,并储存在- 20℃的冰箱中。

主题2土壤中尿素分解细菌的分离和计数

尿素是一种重要的农业氮肥,不能被作物直接吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨时,植物才能使用它。土壤中的细菌能分解尿素,因为它们能合成尿素酶。 尿素最初是在人的尿液中发现的。

筛选菌株:

( 1 )实验室微生物的筛选和应用原则

人为提供有利条件(包括营养、温度、pH等)。)用于靶菌株的生长,同时抑制或防止其它微生物的生长。

( 2 )选择性培养基

在微生物学中,允许某些种类微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择性培养基。

( 3 )培养基的制备和选择依据

根据所选培养菌株的生理代谢特征。例如,可以选择性培养自养微生物,而无需向培养基中添加有机物质;培养基中不添加氮元素,可以选择性培养能够固定氮的微生物;添加高浓度盐可以选择性培养金黄色葡萄球菌等。

计算菌落数:

( 1 )测定微生物数量的常用方法包括稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。代理1956注册

( 2 )稀释涂布平板法计数样品中活菌数的原理。

当样品稀释度足够高时,培养基表面生长的菌落来自样品稀释度中的活细菌。通过计数平板上的菌落数,我们可以推断样品中含有多少活细菌。为了确保结果准确,一般设置3 ~ 5块板,选择菌落数为30 ~ 300的板进行计数,并取平均值。计数的菌落数通常低于实际活菌数,因此,统计结果通常用菌落数而不是活菌数来表示。

采用这种方法的注意事项:

1。通常,选择菌落数在30到300之间的平板进行计数

2。TTC可以添加到培养基中,以防止菌落扩散并影响计数。

3。这种方法仅限于形成菌落的微生物。

设定比较: 设置控件的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度。对照实验是指除了测试条件之外,在相同条件下的实验。它的功能是通过比较测试组来消除任何其他可能原因的干扰,并证明测试条件确实导致了相应的结果。

实验设计: 实验设计包括综合考虑和安排实验方案、所需仪器、材料、用具和药物、具体实施步骤和时间安排等。

( 1 )土壤取样:与其他生物环境相比,土壤中微生物的数量和种类最多。在富含有机物的土壤表面,生长着更多的微生物。样品取自富含有机质、潮湿且pH≈7的土壤。挖掘表层土,并在离地表约3 ~ 8 cm的地方取样。

( 2 )样品稀释:样品的稀释度将直接影响平板上生长的菌落数。在实际操作中,通常选择具有一定稀释范围的样品溶液进行培养,以凤凰城娱乐平台确保菌落数在30至300之间的平板适合计数。

土壤中的细菌数量通常为104 105 106

放线菌的数量通常为103,104,105

为了确定真菌的数量,通常选择102 103 104。

( 3 )微生物的培养和观察

不同种类的微生物通常需要不同的培养温度和培养时间。细菌30 ~ 37℃,1 ~ 2天; 放线菌25 - 28℃,5 - 7天;模具25 ~ 28℃,3 ~ 4天

每24小时计数一次菌落数,并选择菌落数稳定时的记录,这样可以防止由于培养时间不足而导致一楼菌落数下降。一般来说,在某些培养条件下(相同的培养基,唯一的培养基和培养时间),相同的微生物表现出稳定的菌落特征。

主题3纤维素分解微生物的分离

纤维素是一种由葡萄糖首尾相连形成的高分子化合物,是地球上最丰富的多糖。

纤维素和纤维素酶:

( 1 )棉花是自然界纤维素含量最高的天然产品。木材和农作物秸秆也富含纤维素。

( 2 )纤维素酶是一种复合酶。一般认为它包括至少三种成分,即C1酶、CX酶和葡糖苷酶。前两种酶将纤维素分解成纤维二糖,第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素最终水解成葡萄糖,为微生物的生长提供营养。

纤维素分解菌的筛选;

( 1 )筛选方法:刚果红染色法。可以通过显色反应直接筛选微生物。

( 2 )刚果红凤凰城娱乐主管染色法筛选纤维素分解菌的原理:

刚果红是一种染料,可以与多糖物质如纤维素形成红色络合物,但不会与水解纤维二糖和葡萄糖反应。当我们将刚果红加入到含有纤维素的培养基中时,刚果红可以在培养基中与纤维素形成红色络合物。

当纤维素被纤维素酶分解时,刚果红-纤维素复合物不能形成,并且在培养基中将出现以纤维素分解细菌为中心的透明圈。这样,我们可以通过是否产生透明环来筛选纤维素分解细菌。

分离纤维素分解微生物的实验过程;

土壤取样→选择性培养(是否需要此步骤应根据样品中目标菌株的数量确定)→梯度稀释→将样品涂在培养基上以鉴定纤维素分解菌→选择产生透明圈的菌落

( 1 )选择富含纤维素的环境进行土壤收集。

( 2 )刚果红染色分离纤维素分解菌的步骤:平板倒置操作、细菌悬浮液的制备和平板涂布

( 3 )刚果红染色类型

一种是先培养微生物,然后加入刚果红进行显色反应,另一种是在倒盘时加入刚果红。

主题扩展:

经过纤维素分解微生物的初步筛选,这只是分离和纯化的第一步。为了获得纤维素分解细菌,还需要进行发酵生产纤维素酶的实验。纤维素酶发酵方法包括液体发酵和固体发酵。纤维素酶的测量方法通常是定量测量纤维素如滤纸被纤维素酶分解后产生的葡萄糖。

主题3植物组织培养技术

主题一菊花的组织培养

植物组织培养的基本过程;

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细胞分化:在生物个体发育过程中,细胞在形态、结构和生理功能上表现出稳定性差异的过程。

体外植物组织或细胞在培养一段时间后,将通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列松散且不规则,是一种高度液泡化的无定形薄壁细胞。

从高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程称为植物细胞的去分化,或去分化。通过脱分化产生的愈伤组织可以被进一步培养和再分化成器官,如根或芽。这个过程叫做再分化。通过再分化形成的试管苗可以移植到地里,发育成完整的植株。

植物细胞工程: 任何具有某一生物的一整套遗传信息的活细胞都有能力发展成为一个完整的个体,也就是说,每个生物细胞都具有全能性。。然而,它不会出现在生物体的生长和发育中,因为不同的组织和器官是在特定的时间和空间条件下通过基因的选择性表达形成的。

植物组织培养技术的应用包括:优良品种的快速繁殖;培育无病毒作物;制作人造种子;作物新品种的培育和细胞产品的工业化生产等。

细胞分化是一种持续的变化,其生理意义是: 多细胞生物细胞结构和功能的特殊化有利于提高各种生理功能的效率。

比较顶端分生组织和愈伤组织的异同;

影响植物组织培养的条件;

材料:不同的植物组织在栽培上有不同程度的困难。植物材料的选择直接关系到实验的成败。植物的种类、材料的年龄和保存时间都会影响实验结果。一般来说,开花植物茎顶端新长出的侧枝被选为菊花组织培养的材料。

一般来说,易于无性繁殖的植物易于组织培养。选择生长旺盛的幼枝进行组织培养,因为幼枝具有良好的生理状态,易于诱导脱分化和再分化。

营养:体外植物组织和细胞对营养、环境和其他条件有相对特殊的要求,需要准备合适的培养基。常用的培养基是MS培养基,含有大量元素,包括N、P、S、K、Ca、Mg,微量元素包括铁、锰、B、锌、铜、钼、I、Co,以及有机物质包括甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等。

激素:植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、去分化和再分化的关键激素。在生长素的存在下,细胞分裂素的作用趋于加强。植物激素如生长素和细胞分裂素需要添加到培养基中,它们的浓度、使用顺序、剂量比例等。都会影响结果。

使用顺序

实验结果

生长素首先,

后细胞分裂素

有利于分化,但不利于分化

第一细胞分裂素,

后生长素

细胞分裂和分化

同时使用

分化频率增加

生长素/细胞分裂素比率及结果

当比率高时

促进根系分化,

芽形成抑制

当比率低时

促进芽分化,

根抑制形成

中等比率

促进愈伤组织生长

环境条件: PH值、温度、光照和其他环境条件。

不同的植物通常需要不同的条件。进行菊花组织培养时,pH值通常控制在5。大约8,温度控制在18~22℃,日光灯每天使用12小时。

操作过程:

制备MS固体培养基:

各种母液的制备:各种组分按配方比例配制的浓缩液(培养基母液)。

使用时,根据母液的浓度倍数计算剂量,并用蒸馏水稀释。

培养基的制备:加入的物质包括琼脂、蔗糖、大量元素、微量元素、有机物和植物激素母液,用蒸馏水定容至1000毫升。

菊花组织培养中不得添加植物激素。

原因是菊花茎的组织培养相对容易。

灭菌:采用高压蒸汽灭菌。

MS培养基中各种营养成分的作用是什么? MS培养基与肉汤培养基相比有什么特点?

答:大量元素和微量元素为植物细胞提供了必需的无机盐。 蔗糖提供碳源来维持细胞渗透压;甘氨酸、维生素和其他物质主要用于在分离的植物细胞的正常代谢途径受到一定程度影响后满足其特殊的营养需求。

微生物培养基主要由有机营养组成,而MS培养基需要提供大量无机营养。

外植体消毒:

外植体:用于体外培养的植物器官或组织碎片。

选择菊花茎段时,应选择生长旺盛的嫩枝。用自来水冲洗菊花茎后,可以加入少量洗衣粉,用软刷轻轻刷,刷完后用自来水冲洗约20分钟。

用无菌吸水纸吸收外植体表面的水分,将其放入70 %体积的酒精中,摇动2 - 3次,持续6 - 7s,立即取出外植体,用无菌水洗涤。

取出后,外植体的地表水仍被无菌吸水纸吸干,质量分数为0。1 %氯化汞溶液1 ~ 2分钟。取出后,在无菌水中清洗至少3次,然后冲洗消毒液。

注:消毒外植体表面时,应考虑药物的消毒效果和植物的耐受性。

接种:接种过程中插入外植体时,形态上端朝上,每个锥形瓶接种7 - 8个外植体。外植体接种类似于细菌接种,具有相同的操作步骤,需要无菌操作。

培养:应在无菌箱中进行,并定期消毒,保持适当的温度( 18~22℃)和光照( 12h )。

移栽:种植前,应打开培养瓶的密封膜,让其在培养室内生长几天,然后用自来水冲洗根培养基。然后将幼苗移植到消毒的蛭石或珍珠岩等环境中生活一段时间,以强化幼苗。最后,进行露天栽培。

栽培:

由于外植体消毒不彻底,外植体可能在培养过程中受到污染。 培养基没有完全灭菌。 接种过程中被杂菌污染;锥形瓶密封不良。

主题2玫瑰的花药培养

被子植物的花粉发育被子植物的雄蕊通常由花丝和花药组成。花药具有囊状结构,内部含有大量花粉。花粉是由花粉母细胞减数分裂形成的,所以花粉是单倍体生殖细胞。

被子植物的花粉发育经历了小孢子四分体阶段、单核阶段和双核阶段。在小孢子四分体时期,4个单倍体细胞连接在一起。进入单核期时,四分体的4个单倍体细胞相互分离,形成4个单核花粉粒。

此时,细胞含有致密的原生质,细胞核位于细胞中心(单核在中间)。随着细胞的生长,细胞核从细胞的中心向一侧移动(单核相除外),并分裂成生殖细胞核和花粉管细胞核,从而形成两个细胞,一个是生殖细胞,另一个是营养细胞。生殖细胞将分裂一次,形成两个精子。

注:

( 1 )成熟花粉有两种类型。一种是双核花粉,只含有花粉管核和生殖核。双核花粉粒的精子在花粉管中形成。 另一种是三核花粉粒。在花粉成熟之前,生殖细胞经历有丝分裂,形成两个精子。花粉粒含有两个精子核和一个花粉管核(营养核)

( 2 )花粉发育过程中的四分体不同于动物细胞减数分裂过程中的四分体。花粉发育过程中的四分体是花粉母细胞减数分裂形成的四个单倍体细胞。 动物细胞减数分裂过程中的四分体是突触配对后的一对同源染色体,这被称为四分体,因为它包含四个染色单体。

( 3 )由同一生殖细胞形成的两个精子的遗传组成完全相同。

通常有两种方法来生产花粉植物( I。e。单倍体植物)通过花药培养。一种方式是花粉通过胚状体阶段发育成植物,另一种方式是花粉在诱导培养基上形成愈伤组织,然后诱导分化成植物。这两种方法之间没有绝对界限,这主要取决于培养基中激素的类型及其浓度比。

注:

( 1 )无论采用何种生产方法,都必须先诱导芽,然后诱导生根

( 2 )胚状体:在植物细胞组织培养过程中,诱导的形态与受精卵发育的胚胎非常相似,其发育也与受精卵发育的胚胎相似。它有完整的结构,如胚胎、胚根和下胚轴,就像种子一样,也称为细胞胚胎。

影响花药培养的因素花粉能否成功诱导和诱导成功率受多种因素影响,其中材料的选择和培养基的组成是主要影响因素。

父母的生理状况:花粉植株在花粉早期比晚期更容易产生。选择月季的早期开花期。

合适的花粉发育时期:一般来说,在单核期,当细胞核从细胞中心向一侧移动时,花药培养的成功率最高。

芽:选择一个完全没有打开的芽。

亲本植物的生长条件、材料的低温预处理和接种密度对诱导成功率有一定的影响。

材料选择:在选择花药时,通常需要通过显微镜检查来确定花药中的花粉是否处于合适的发育阶段。确定花粉发育时期最常用的方法是乙酸品红法。然而,一些植物的花粉核不容易着色,因此需要烘烤花青铬矾的方法,这可以将花粉核染成蓝色和黑色。

接种和培养:灭菌后,应在无菌条件下除去萼片和花瓣,花药应立即接种在培养基上。

剥去花药时,尽量不要损坏花药(否则,接种后,愈伤组织很容易从受伤部位生长出来),同时,应该完全去除花丝,因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成,通常每瓶接种7 - 10枚花药,培养温度控制在25℃左右,不需要光照。

只有在幼苗形成后才需要光。

一般来说,培养20 ~ 30天后,花药会开裂,愈伤组织会生长或形成胚状体。。及时将愈伤组织转移到分化培养基中以进一步分化再生植株。

如果胚状体从花药开裂中释放出来,一个花药中将产生大量的幼苗。花药开裂后,幼株必须尽快分离,并分别移植到新的培养基中,否则这些植物将难以分离。需要进一步鉴定和筛选培养的植物。

植物组织培养技术和花药培养技术的相似之处在于:培养基的制备方法、无菌技术和接种操作基本相同。

两者的区别在于花药培养材料的选择非常重要,并且应该提前探索合适的芽。 花药开裂后释放的愈伤组织或胚状体也应及时更换培养基。 花药培养需要更严格的培养基配方。所有这些都大大增加了花药培养的难度。

主题5 DNA和蛋白质技术

题目一: DNA的粗提取和鉴定

DNA提取的溶解原理包括 DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同。 DNA不溶于酒精。

DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度特征; 在0。溶解度最低,为14毫升/升; 要溶解DNA,有必要 更高的 集中? 为了分离出DNA,有必要0。14摩尔/升 集中?

当将DNA溶解在细胞中时,人们通常选择2mol / LNaCl溶液;分离DNA分子的方法是向溶解DNA的NaCl溶液中缓慢注入蒸馏水,以稀释NaCl溶液。酒精是一种常见的有机溶剂,但是DNA不溶于酒精(尤其是95 %的冷却酒精),但是细胞中的蛋白质溶于酒精。

理论上,预冷乙醇溶液具有以下优点。一是抑制核酸水解酶的活性,防止DNA降解。 二是减少分子运动,容易形成沉淀。 第三,低温有助于增加DNA分子的灵活性,减少断裂。

DNA不溶于酒精的原理可用于实现以下目标: 进一步分离DNA和蛋白质。

DNA提取也可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。当使用这个原则时,应该选择 蛋白酶由于其特异性,只水解蛋白质而不影响DNA。温度值为60 - 80。角度。C。,因为蛋白质变性并沉淀,而DNA不变性。

补充: DNA变性是指DNA分子在高温下展开,温度高于80℃,例如,在PCR技术中,DNA变性温度为95℃。

当识别提取的物质是否是DNA时,应该使用什么指示剂进行识别?

答: DNA在沸水浴中暴露于二苯胺时会变成蓝色。

原理概述:通过用不同浓度的NaCl溶液溶解或沉淀DNA,可以从细胞中提取和纯化DNA。 DNA和蛋白质被酒精进一步分离,以达到纯化的目的。 最后,二苯胺试剂用于识别提取的物质是否是DNA。

实验材料的选择:

不同生物体组织中的DNA含量是不同的。选择材料时,应遵循DNA含量高、材料易得、提取容易的原则。

在本实验中,鸡血细胞被用作实验材料有两个原因。首先,鸡细胞核的DNA含量丰富,材料容易获得。 第二,鸡血细胞极易吸水和破裂,而动物肝细胞经常被用作实验材料,被均质化和离心,需要更高的设备要求、复杂的操作和更长的持续时间。

鸡血细胞破裂后释放的DNA很容易被玻璃容器吸收,因此为了减少DNA在提取过程中的损失,最好使用塑料烧杯和试管来盛装鸡血细胞液体。

将细胞破碎,得到含有DNA的滤液;

如果选择鸡血和洋葱作为实验材料,如何获得含有DNA的滤液?

答:在鸡血细胞溶液中加入一定量的蒸馏水,用玻璃棒搅拌,过滤,收集滤液;洋葱切碎,加入一定量的洗涤剂和盐,搅拌研磨,过滤,收集滤液。

为什么蒸馏水可以破坏鸡的血细胞?

答:蒸馏水是鸡血细胞的低渗透性液体。水可以大量进入血细胞,导致血细胞膨胀和破裂。再加上搅拌的机械作用,它加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂),从而释放出DNA。

在上述实验中,分别加入蒸馏水、洗涤剂和盐会有什么影响?

答:应该选择过滤器(滤纸、尼龙布)。血细胞在蒸馏水中吸收大量的水并破裂。 洗涤剂分解细胞膜;盐溶解DNA物质;选择尼龙布过滤。

加工植物组织时研磨的目的是什么 研磨不足的结果是什么

答:打破细胞壁,使核物质容易溶解在NaCl溶液中;研磨不充分会减少提取的DNA量并影响实验结果,导致没有丝状沉淀,二苯胺鉴定没有蓝色等。 具体做法。10毫升鸡血+ 20毫升蒸馏水→同向搅拌→用3层尼龙布过滤→过滤。

为什么可以通过反复溶解和沉淀DNA来去除杂质?

答:将DNA溶解在高盐浓度的溶液中可以去除不能溶解在高盐中的杂质。 使用低盐浓度沉淀DNA可以去除溶解在低盐溶液中的杂质。因此,通过反复溶解和沉淀DNA,可以去除不同于DNA溶解度的各种杂质。

最初获得的DNA滤液含有蛋白质和脂质等杂质,需要进一步纯化DNA。

方案1的原理是DNA在不同浓度的NaCl溶液中具有不同的溶解度。

方案2基于蛋白酶分解蛋白质而不分解DNA的原理;。

方案3的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。

方案2和方案3有什么不同?

答案:方案2是使用蛋白酶分解外来蛋白质,从而从蛋白质中分离提取的DNA。 方案3利用DNA和蛋白质之间的高温耐受性差异,从而使蛋白质变性并将其与DNA分离。

沉淀和鉴定:

滤液中仍有一些杂质,如何去除这些杂质 获得的DNA是什么颜色?

答:将滤液与等量的冷却酒精混合均匀,静置2 - 3分钟。沉淀的白色细丝是DNA。DNA是白色的。

如何识别沉淀的白色细丝作为DNA?

答:具体措施: 2根试管,否。A和B →加入等量的5mL氯化钠溶液→加入少量白色丝溶解在A中→加入4mL二苯胺,混合均匀→沸水浴5min→观察颜色变化。

实验操作:

制备鸡血细胞液 。加入柠檬酸钠,静置或离心

打破细胞,释放DNA… 。加入蒸馏水,快速向同一方向搅拌。

过滤去除细胞壁、细胞膜等。

在细胞核中溶解DNA 。向2mol / L中加入NaCl,以相同方向缓慢搅拌。

DNA沉淀 。向0中加入蒸馏水。14毫升/升,过滤,溶于2毫升/升溶液中

从细胞质中除去大部分物质。

DNA的初步纯化……与95 %等体积的冷却酒精混合,分离出白色细丝。

去除核蛋白、RNA、多糖等。

DNA鉴定 。二苯胺,沸水浴,蓝色

注:在鸡血中加入柠檬酸钠以防止凝固;将鸡血静置或离心以增加细胞悬浮液的浓度;使用塑料烧杯;用尼龙布过滤;玻璃棒以相同的方向搅拌;玻璃棒应缓慢搅拌(细胞破裂应快速搅拌);玻璃棒不应接触烧杯壁。 二苯胺试剂应当场制备。

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